- •Курс лекций по релейной защите
- •8.5. Токовая отсечка 196
- •9.3. Защита от повышения напряжения. 205
- •Часть 1: Общие сведения о релейной защите.
- •Общие сведения о релейной защите
- •Назначение релейной защиты.
- •Основным назначением релейной защиты является выявление места возникновения к.З. И быстрое автоматическое отключение выключателей повреждённого участка сети.
- •Повреждения и ненормальные режимы в электроустановках.
- •Трёхфазное к.З.
- •Двухфазное к.З.
- •Однофазное к.З.
- •Замыкание на землю одной фазы в сети с изолированной нейтралью
- •Требования, предъявляемые к релейной защите.
- •Основные требования к релейной защите от к.З.:
- •Селективность или избирательность.
- •Чувствительность.
- •Надёжность.
- •Требования к релейной защите от ненормальных режимов
- •Основные требования, предъявляемые к релейной защите от к.З.: быстродействие, селективность, чувствительность, надёжность.
- •Требования, предъявляемые к защите от ненормальных режимов: селективность, чувствительность, надёжность. Быстродействия для защит от ненормальных режимов, как правило, не требуется.
- •Основные органы релейной защиты.
- •Релейная защита состоит из измерительных (пусковых) органов и логической части.
- •Измерительные органы рз (реле тока, напряжения, мощности и т.П.) осуществляют непрерывный контроль за состоянием защищаемого объекта.
- •Классификация электрических реле
- •Изображение реле на схемах релейной защиты.
- •Условные обозначения реле
- •Электрические аппараты, электрические машины, реле изображаются на схемах рз при помощи специальных условных обозначений.
- •Оперативный ток
- •Постоянный оперативный ток
- •Переменный оперативный ток
- •Для питания цепей управления выключателями, цепей релейной защиты и автоматики в электроустановках используются постоянный или переменный оперативный ток.
- •Измерительные преобразователи
- •Трансформаторы напряжения
- •Схемы соединения трансформаторов напряжения
- •Погрешности трансформаторов напряжения
- •Ёмкостные делители напряжения
- •Трансформаторы тока
- •Погрешности трансформаторов тока
- •Схемы соединения трансформаторов тока
- •Токовые защиты линий
- •Токовая защита с использованием предохранителей
- •Iоткл.Мах Iк.Мах
- •Предохранитель представляет собой коммутирующий аппарат, выполняющий одновременно с коммутацией функции токовой защиты.
- •Действие предохранителя основано на выделении тепла при прохождении тока по его плавкой вставке.
- •Предохранители, как дешёвые и простые аппараты получили широкое распространение в электроустановках и электрических сетях напряжением до 1 кВ.
- •Токовая защита с использованием расцепителей встроенных в автоматические воздушные выключатели до 1 кВ.
- •Максимальная токовая защита линий
- •Ток срабатывания защиты
- •Токовая отсечка
- •Схемы соединений трансформаторов тока и цепей тока реле токовых защит.
- •Токовая защита со ступенчатой характеристикой выдержки времени
- •Токовые ступенчатые защиты нашли широкое применение для защиты от междуфазных к.З. В радиальных высоковольтных сетях напряжением до 35 кВ с односторонним питанием.
- •По принципу действия ступенчатые токовые защиты не обеспечивают требование селективности в кольцевых сетях и сетях с несколькими источниками питания.
- •Токовые направленные защиты линий
- •Максимальная токовая направленная защита
- •Токовые направленные отсечки
- •Защиты линий от замыканий на землю
- •Защиты от замыканий на землю в сетях с большими токами замыкания на землю.
- •Защиты от замыканий на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю.
- •Дистанционные защиты линий
- •Назначение и принцип действия дистанционной защиты
- •Характеристика измерительных органов дистанционной защиты
- •Характеристики реле сопротивления
- •Реле с круговой характеристикой с центром в начале координат.
- •Реле с круговой характеристикой, проходящей через начало координат.
- •Реле с эллиптической характеристикой.
- •Реле с многоугольными характеристиками.
- •Схемы включения реле сопротивления
- •Упрощённая схема дистанционной защиты.
- •Выбор уставок дистанционной защиты.
- •Дистанционная защита удовлетворяет требованиям селективности, быстродействия и чувствительности в сетях любой конфигурации с любым числом источников питания.
- •Дифференциальные токовые защиты линий
- •Продольные дифференциальные защиты.
- •Принцип действия продольной дифференциальной защиты основан на сравнении величины и фазы токов по концам защищаемой линии.
- •Продольная дифференциальная защита не требует замедления на срабатывание, т.Е. Является селективной по своему принципу действия.
- •Поперечные дифференциальные защиты.
- •Направленная поперечная дифференциальная защита
- •Дифференциально-фазная высокочастотная защита.
- •Дифференциально-фазные защиты отличаются быстродействием, высокой чувствительностью и обеспечивают селективность в сетях любой конфигурации и с любым числом источников питания.
- •Часть 2: Защиты генераторов трансформаторов, блоков генератор-трансформатор, электродвига-телей и сборных шин.
- •Защиты генераторов
- •Повреждения и ненормальные режимы работы генераторов. Требования к защитам генераторов. Повреждения обмотки статора.
- •Повреждения обмотки ротора
- •Ненормальные режимы
- •Перегрузочная способность генераторов по симметричному току статора
- •Продольная дифференциальная защита
- •Поперечная дифференциальная защита
- •Защита от однофазных замыканий на землю в цепи статора генератора
- •Токовые защиты генератора от внешних к.З. И перегрузок
- •Максимальная токовая защита от внешних к.З. С блокировкой (пуском) по напряжению
- •Максимальная токовая защита от перегрузок
- •Токовая защита обратной последовательности
- •Защита от повышения напряжения
- •Защита от повышения напряжения устанавливается на гидрогенераторах для предотвращения опасных повышений напряжения на его выводах при сбросах нагрузки.
- •В качестве защиты от повышения напряжения гидрогенераторов применяется максимальная защита напряжения с независимой выдержкой времени с уставками:
- •Защиты ротора
- •Защита обмотки ротора от замыкания на землю в одной точке
- •Защита от замыканий на землю во второй точке цепи возбуждения
- •Защита ротора от перегрузки
- •Защиты трансформаторов
- •Повреждения, ненормальные режимы работы. Назначение и основные виды защит.
- •Защита от перегрузки.
- •Защита от повышения напряжения.
- •Защиты трансформаторов (автотрансформаторов) от повреждений выполняются с действием на отключение.
- •Дифференциальная защита
- •Принцип действия
- •Особенности выполнения диф. Защит трансформаторов
- •Токи небаланса в дифференциальных защитах трансформаторов
- •Схемы дифференциальных защит трансформатора
- •Газовая защита
- •Защиты от сверхтоков внешних к.З.
- •Токовая отсечка
- •Токовая отсечка является самой простой быстродействующей защитой от к.З. В трансформаторе и совместно с мтз и газовой защитой трансформаторов малой мощности.
- •Защита от перегрузок
- •Особенности выполнения защит блоков генератор-трансформатор
- •Продольные дифференциальные защиты
- •Защита от сверхтоков при внешних к.З. И перегрузках
- •Защита от повышения напряжения.
- •Защита генераторов блока от замыканий на землю
- •Защита от повреждения вводов напряжением 500 кВ и выше блочных трансформаторов.
- •Защиты электродвигателей
- •Повреждения и ненормальные режимы работы электродвигателей. Основные виды защит.
- •Защиты от междуфазных к.З.
- •На электродвигателях мощностью до 2 мВт, как правило, применяют однорелейные, а на электродвигателях мощностью от 2 до 5 мВт – двухрелейные схемы токовой отсечки или продольной диф. Защиты.
- •Защита от перегрузки
- •Мтз от перегрузки электродвигателей, как правило, выполняется с помощью одного реле тока включенного на один из фазных токов или по двухфазной однорелейной схеме.
- •Защита от однофазных замыканий на землю
- •Защита от замыканий на землю применяется только на электродвигателях напряжением 3-10 кВ, работающих в сети с незаземлённой нейтралью.
- •Защита от замыканий на землю выполняется с помощью одного токового реле подключённого к трансформатору тока нулевой последовательности с действием на отключение без выдержки времени.
- •Защита от понижения напряжения
- •Для исключения неправильной работы защиту минимального напряжения выполняют при помощи 2-х комплектов реле, подключаемых к разным трансформаторам напряжения.
- •Защиты электродвигателей напряжением до 1 кВ
- •Для защиты электродвигателей напряжением до 1 кВ применяются предохранители, магнитные пускатели и автоматические выключатели.
- •С помощью магнитных пускателей осуществляются операции по пускам и остановкам электродвигателей напряжением до 1 кВ, а также защита от перегрузки и от понижения напряжения.
- •В некоторых случаях на электродвигателях устанавливаются специальные защиты от обрыва фазы.
- •Особенности защиты синхронных электродвигателей
- •Защиты синхронных электродвигателей должны действовать не только на отключение его от сети, но также на отключение автомата гашения поля (агп).
- •Защиты сборных шин
- •Продольная дифференциальная защита шин
- •В качестве защит шин могут использоваться: токовая отсечка, дистанционная защита и продольная дифференциальная защита.
- •Разновидности схем дифференциальной защиты шин
- •Дифференциальная защита шин для распределительных устройств с одной рабочей и второй резервной системами шин
- •Дифференциальная защита шин для распределительных устройств с двумя рабочими системами шин
- •Дифференциальные защиты сборных шин для различных первичных схем отличаются по степени сложности и по количеству комплектов защиты используемых для реализации защиты шин.
- •Защита шин генераторного напряжения
Часть 1: Общие сведения о релейной защите.
Измерительные преобразователи.
Защиты линий электропередач.
Общие сведения о релейной защите
Назначение релейной защиты.
При эксплуатации любой электроэнергетической системы приходится считаться с возможностью возникновения в ней повреждений и ненормальных режимов работы.
Электрооборудование (электрические машины и аппараты, кабельные и воздушные линии электропередач) и другие части электрических установок, как правило, находятся под напряжением и обтекаются электрическим током, вызывающим их нагрев. Поэтому, в процессе эксплуатации могут происходить нарушения нормальных режимов работы электроустановок и возникать повреждения, приводящие в большинстве случаев к коротким замыканиям (к.з.).
Короткие замыкания возникают из‑за нарушений изоляции электроустановок, обрывов проводов, а также из‑за ошибочных действий персонала (например, включения под напряжение заземлённого оборудования или отключения разъединителя под нагрузкой) и являются наиболее опасными видами повреждений.
В месте к.з. в большинстве случаев возникает электрическая дуга с высокой температурой, приводящая к большим разрушениям токоведущих частей и изоляторов электрооборудования. Большие токи к.з., измеряемые тысячами ампер, нагревают неповрежденные токоведущие части и могут вызвать дополнительные повреждения, т.е. развитие аварии. Одновременно в сети, электрически связанной с местом повреждения, происходит глубокое понижение напряжения, что приводит к остановке электродвигателей и нарушению параллельной работы генераторов.
Кроме повреждений на электрооборудовании могут возникать такие нарушения нормальных режимов работы, как перегрузка, замыкание на землю одной фазы в сети с изолированной нейтралью и др., при возникновении которых не требуется немедленно отключать оборудование от сети, так как в большинстве случаев эти явления не представляют опасности и могут самоустраняться.
Аварии и ненормальные режимы предотвращаются при помощи специальных автоматических устройств, получивших название релейная защита, которые действуют на отключение выключателей поврежденного участка сети или производят операции, необходимые для восстановления нормального режима, или действуют на предупредительный сигнал дежурному персоналу. В отдельных случаях при возникновении ненормального режима производится отключение оборудования, но обязательно с выдержкой времени. После отключения выключателей гаснет электрическая дуга к.з. и восстанавливается нормальное напряжение на неповрежденной части электроустановки или сети. Релейная защита выполняется при помощи специальных аппаратов - реле.
Из изложенного следует, что под устройством релейной защиты следует понимать реле или совокупность реле и вспомогательных элементов, которые должны в случаях повреждений или опасных ненормальных режимах работы элемента системы отключать его воздействием на выключатели или действовать на сигнал.
В соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ) все элементы электрической части энергосистем (генераторы, трансформаторы, линии электропередачи, шины, электродвигатели) должны оснащаться устройствами релейной защиты (РЗ) предназначенными для:
автоматического отключения повреждённого элемента от остальной, неповрежденной части электрической системы с помощью выключателей, а если повреждение непосредственно не нарушает работу электрической системы допускается действие РЗ только на сигнал;
реагирования на опасные, ненормальные режимы работы элементов электрической системы при этом, в зависимости от режима работы и условий эксплуатации электроустановки, РЗ должна действовать на сигнал или на отключение тех элементов системы оставление в работе которых может привести к возникновению повреждения.
Релейная защита (РЗ) является важнейшей частью автоматики энергосистем и тесно связана с другими устройствами электроавтоматики – устройствами автоматического повторного включения (АПВ), автоматического ввода резерва (АВР), автоматической частотной разгрузкой (АЧР) и др. устройствами системной автоматики, предназначенными для быстрого автоматического восстановления нормального режима работы электроэнергетических систем.
Выводы: